什么是数据驱动编程

thinkfunny

前言：

8 T; v1 ?. |: ^  e) V% H9 }8 j, E; @2 \最近在学习《Unix编程艺术》。以前粗略的翻过，以为是介绍unix工具的。现在认真的看了下，原来是介绍设计原则的。它的核心就是第一章介绍的unix的哲学以及17个设计原则，而后面的内容就是围绕它来展开的。以前说过，要学习适合自己的资料，而判断是否适合的一个方法就是看你是否能够读得下去。我对这本书有一种相见恨晚的感觉。推荐有4~6年工作经验的朋友可以读一下。
* [; j; ?& C4 L% r! R5 L7 u
9 g% r' F- W& q3 L3 @7 n5 n正题：

8 v3 h& H# J' J作者在介绍Unix设计原则时，其中有一条为“表示原则：把知识叠入数据以求逻辑质朴而健壮”。结合之前自己的一些经验，我对这个原则很有共鸣，所以先学习了数据驱动编程相关的内容，这里和大家分享出来和大家一起讨论。
$ C' w5 m$ {2 [( W! x! x1 w( i
数据驱动编程的核心
6 i) |# B/ T5 [. b, ]
  U* Q( H" Y+ u' @, `" B' l数据驱动编程的核心出发点是相对于程序逻辑，人类更擅长于处理数据。数据比程序逻辑更容易驾驭，所以我们应该尽可能的将设计的复杂度从程序代码转移至数据。

0 J0 V1 q  X3 A' M7 h1 ?. a7 L真的是这样吗？让我们来看一个示例。

假设有一个程序，需要处理其他程序发送的消息，消息类型是字符串，每个消息都需要一个函数进行处理。第一印象，我们可能会这样处理：
% [" q/ g6 }* m8 ]) Fvoid msg_proc(const char *msg_type, const char *msg_buf)
5 T% N8 x1 M) a! I. F{
    if (0 == strcmp(msg_type, "inivite"))
, u" n+ ~, U$ R$ y- Q3 `    {
        inivite_fun(msg_buf);
    }
! B& ]; f5 k1 _$ \% a) Y    else if (0 == strcmp(msg_type, "tring_100"))
    {
$ T1 L9 Y- ]# d) I2 B+ r# `        tring_fun(msg_buf);
9 ^2 O) D' e& `3 A  h    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_180"))
) c" k5 o  s5 G+ Q  O    {
        ring_180_fun(msg_buf);
    }
$ U0 G) \, K% W3 T! C+ {, T/ L# J    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_181"))
    {
' H' o( ?1 X" r        ring_181_fun(msg_buf);
    }
; @9 H7 h1 p" H& j- @7 y8 f    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_182"))
2 n5 s* S" X8 `    {
+ Q  z0 S! E! r        ring_182_fun(msg_buf);
8 j( I0 x1 C. I' m    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_183"))
! a) U  ]" P& ~    {
# c# V' R: X2 f6 L: d5 N        ring_183_fun(msg_buf);
    }
9 ~" _- T" D/ z- D    else if (0 == strcmp(msg_type, "ok_200"))
, F2 p- U" f6 a( B$ K, ~5 f% I) @' ~; ~    {
        ok_200_fun(msg_buf);
    }

    。。。。。。
    else if (0 == strcmp(msg_type, "fail_486"))
! v/ y  \* J( L% ]# \. G$ y    {
        fail_486_fun(msg_buf);
    }
    else
    {
        log("未识别的消息类型%s\n", msg_type);
    }
, e" ]5 i! D/ l5 ?  Q8 B) d  J}
上面的消息类型取自sip协议（不完全相同，sip协议借鉴了http协议），消息类型可能还会增加。看着常常的流程可能有点累，检测一下中间某个消息有没有处理也比较费劲，而且，没增加一个消息，就要增加一个流程分支。

按照数据驱动编程的思路，可能会这样设计：
typedef void (*SIP_MSG_FUN)(const char *);
( Y. ~2 u% g! u; ]
" i# d( _: Q& `+ b! x* b7 K: `- t$ Atypedef struct __msg_fun_st
{
    const char *msg_type;//消息类型
    SIP_MSG_FUN fun_ptr;//函数指针
}msg_fun_st;

msg_fun_st msg_flow[] =
{
) S2 S; ]6 n6 O& e4 j$ S# o        {"inivite", inivite_fun},
        {"tring_100", tring_fun},
        {"ring_180", ring_180_fun},
        {"ring_181", ring_181_fun},
        {"ring_182", ring_182_fun},
        {"ring_183", ring_183_fun},
5 |) F2 I5 }- F1 Z6 _0 _) d. w/ g        {"ok_200", ok_200_fun},
) \# W4 G0 d9 K% k4 F& M
4 k+ b9 o/ J& V: J: d+ H        。。。。。。
        {"fail_486", fail_486_fun}
/ K! K9 V3 t  ^4 L};
2 m2 E/ m+ b7 S7 X  W  b' N- s9 }
void msg_proc(const char *msg_type, const char *msg_buf)
{
    int type_num = sizeof(msg_flow) / sizeof(msg_fun_st);
    int i = 0;

7 y1 E) ?/ A1 C; |/ I' s. i    for (i = 0; i < type_num; i++)
- t9 x% T: _4 a( a+ {: L    {
        if (0 == strcmp(msg_flow.msg_type, msg_type))
        {
            msg_flow.fun_ptr(msg_buf);
            return ;
        }
    }
    log("未识别的消息类型%s\n", msg_type);
}
2 ?; s  j) G6 g
下面这种思路的优势：

1、可读性更强，消息处理流程一目了然。
% j1 F/ ^# o7 @3 t
, n1 F0 t) l$ i" y2、更容易修改，要增加新的消息，只要修改数据即可，不需要修改流程。

3、重用，第一种方案的很多的else if其实只是消息类型和处理函数不同，但是逻辑是一样的。下面的这种方案就是将这种相同的逻辑提取出来，而把容易发生变化的部分提到外面。

隐含在背后的思想：

很多设计思路背后的原理其实都是相通的，隐含在数据驱动编程背后的实现思想包括：
& N) o  F0 r9 U* B  ^& U& b
+ y7 |' B3 A, z$ r- [; Z# o) I1、控制复杂度。通过把程序逻辑的复杂度转移到人类更容易处理的数据中来，从而达到控制复杂度的目标。
/ i( [' n. T5 f" C
2、隔离变化。像上面的例子，每个消息处理的逻辑是不变的，但是消息可能是变化的，那就把容易变化的消息和不容易变化的逻辑分离。

3、机制和策略的分离。和第二点很像，本书中很多地方提到了机制和策略。上例中，我的理解，机制就是消息的处理逻辑，策略就是不同的消息处理（后面想专门写一篇文章介绍下机制和策略）。
' C. l6 T+ j1 N
数据驱动编程可以用来做什么：
+ |5 n8 W' W% R  u
- r% A( w3 E  A: a如上例所示，它可以应用在函数级的设计中。
0 A8 o0 e2 V! E6 x
同时，它也可以应用在程序级的设计中，典型的比如用表驱动法实现一个状态机（后面写篇文章专门介绍）。
0 x0 D# o$ g  a, @
+ N1 _/ u5 x: a4 u" {也可以用在系统级的设计中，比如DSL（这方面我经验有些欠缺，目前不是非常确定）。
/ N- p5 ^% q7 T3 b+ ^; ]
它不是什么：
. _0 e' a: R1 y: Q/ ]6 O
, @; ^" o  r( y6 ^1、 它不是一个全新的编程模型：它只是一种设计思路，而且历史悠久，在unix/linux社区应用很多；

* x! c/ |3 \- L2、它不同于面向对象设计中的数据：“数据驱动编程中，数据不但表示了某个对象的状态，实际上还定义了程序的流程；OO看重的是封装，而数据驱动编程看重的是编写尽可能少的代码。”

书中的值得思考的话：
3 r) P  ]: C* y% c' R
数据压倒一切。如果选择了正确的数据结构并把一切组织的井井有条，正确的算法就不言自明。编程的核心是数据结构，而不是算法。——Rob Pike

程序员束手无策。。。。。只有跳脱代码，直起腰，仔细思考数据才是最好的行动。表达式编程的精髓。——Fred Brooks
) t3 ]) O- e! ?: @  J% d
4 T" H7 i2 A% y; w" [' D数据比程序逻辑更易驾驭。尽可能把设计的复杂度从代码转移至数据是个好实践。——《unix编程艺术》作者。

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